Сиз LED жөнүндө билишиңиз керек болгон бардык нерселер: 7 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Жарык чыгаруучу диод - бул электр тогу, ал аркылуу ток өткөндө жарык чыгарат. Светодиоддор кичинекей, өтө эффективдүү, жаркыраган, арзан, электрондук компоненттер. Адамдар светодиоддор жөнөкөй эле жарык чыгаруучу компоненттер деп ойлошот жана кызыктуу фактыларды жана диоддордун өзгөчөлүктөрүн көз жаздымда калтырышат. Бул үйрөткүчтө мен сизге "Светодиоддор жөнүндө билишиңиз керек болгон нерселерди" үйрөтөм, анын ичинде алардын иштөө, учурдагы жана кубаттуулук рейтингдери, курулмалары, түрлөрү, LED үчүн резистордук калькулятор, колдонуу, тестирлөө жана жөнөкөй LED схемасы бар.

Бул жерде "LED Resistor Calculator" акысыз андроид колдонмосуна шилтеме бар: LED Resistor Calculator. Бул колдонмо сизге LED үчүн керектүү резистордун маанисин эсептөөгө жардам берет.

LED тарыхы

Капитан Генри Джозеф Раунд радионун алгачкы пионерлеринин бири болгон жана 117 патент алган. Ал жарык берүүчү диоддун ачылышына алып келген диоддон электролюминесценцияны байкоо жөнүндө биринчи болуп кабарлаган. Владимирович Лосев карборунддук чекит-контакттык түйүндөрдөн жарык чыгарууну байкады. Радиотехник болуп иштеп жүрүп, ал радио кабылдагычтарда колдонулган кристалл диоддор, алар аркылуу ток өткөндө жарык чыгарарын байкаган. 1927-жылы Лосев орус журналында жарык чыгаруучу диоддор боюнча жасаган иштери тууралуу деталдарды жарыялаган. Бир нече жыл өткөндөн кийин Ник Холоняк кенже 1962-жылы Нью-Йорктун Сиракуза шаарындагы General Electric Company лабораториясында консультант-илимпоз болуп иштеп турганда биринчи көрүнүүчү спектрди (кызыл) светодиодду ойлоп тапкан.

Бөлүктөр тизмеси:

• Ассорти түстүү LED - AliExpress
• RGB LED - AliExpress
• IR LED - AliExpress

1 -кадам: Композиция жана иштөө

СҮРӨТ:

1. Светодиодду өчүрүү.
2. LEDдин электоддорунун жогорку көрүнүшү. (чоңураак- катод, кичирээк- анод).
3. LED анодунун жана катодунун чоңойушу. (Жарык диод жарымына бөлүнгөн).
4. LED анод жана катод пластикалык кабыгынан алынып салынды.

Курамы

Көбүнчө светодиоддор галлийден (Ga), мышьяктан (As) жана фосфордон (P) турат. Заманбап светодиоддор GaAsP гана эмес - башка жарым өткөргүчтөр көп! Бул жарым өткөргүчтөр башка электрондук компоненттерде дагы колдонулат.

Иштеп жатат

LED-бул жарык чыгаруучу P-N Junction диоду. Жарык диод алдыга жылганда, ал кадимки диод тарабынан чыгарылган жылуулуктун ордуна жарык чыгарат. P-N түйүнү алдыга жылганда, LED болгон учурда, кээ бир тешиктер N-регионунун электрондору менен, ал эми N-ден келген кээ бир электрондор P-регионун тешиги менен биригет. Ар бир рекомбинация жарык же фотондорду чыгарат.

Светодиоддордун полярдуулугу бар, ошондуктан алар тескери бурулуш менен туташкан учурда иштебейт. Жалпы LEDдын полярдуулугун текшерүүнүн эң оңой жолу - бул LEDди көзүңүзгө жакын кармоо. Сиз эки электрод бар экенин көрөсүз. Калын катод-(-). Жарык катоддон чыгат. Жука электрод - бул анод (+). [Бул полярдуулукту текшерүү ыкмасы кээ бир светодиоддордо, мисалы, тескерисинче, жогорку эффективдүү светодиоддордо иштебейт]. Жалпысынан LEDлар катод менен аноддун коридорлорунун узундугу айырмаланып тургандай өндүрүлгөн. Ушундан улам LED диоддору катодго (-) караганда аноддук (+) коргошун менен өндүрүлгөн. Бул ошондой эле полярдыкты аныктоону жеңилдетет. Эскертүү: Кээ бир өндүрүүчүлөр эки электродду тең бирдей узундукта кармашат. Полярдуулукту текшерүү үчүн мультиметрди колдонуу керек болот.

2 -кадам: Current & Power Ratings, Haitz мыйзамы

Сүрөт: LED белгиси

Жалпы IR диоддору ~ 1.5V чейин иштеши мүмкүн, бирок жалпы Кызыл LEDдын муктаждыгы ~ 1.8V, Жалпы Жашыл LEDдин муктаждыгы ~ 2V & жалпы көк жана ак түстөгү LEDлер (албетте фосфор каптоочу көк) жакшы 3В керек.

Светодиоддордо "чыңалуу рейтинги" жок; алар агымга негизделген. Жарыктык болжол менен токко пропорционалдуу, жана чыңалууга пропорционалдуу эмес. Кандайдыр бир учурда, алар алдыга чыңалууга ээ болушат, бирок бул токтун экинчи даражасы, бул көзөмөлгө алынышы керек болгон негизги фактор.

Учурдагы рейтингдер

Светодиоддордун учурдагы рейтингдери да чыңалуу рейтингине окшош. LED'лер жалпысынан стандарттык учурдагы рейтингге ээ. Көпчүлүк светодиоддор 5-25 мА жөнүндө талап кылат. LED талап кылган ток кээде LEDдин түсүнө жараша болот. Эгерде сиз ашыкча ток берсеңиз, анда LED күйүп, бузулуп калат. Экинчи жагынан, эгер сиз өтө аз ток берсеңиз, анда LED максималдуу өндүрүмүн бербейт. Заманбап ультра ачык кызыл/жашыл диоддор 1мАга чейин алгылыктуу чыгарууну (статус колдонуу үчүн ж.б.) бере алат

Power Ratings

Жарык диоддору Түрүнө, Курулушуна жана Учурдагы Рейтингине жараша ар кандай кубаттуулук рейтингине ээ болушу мүмкүн. Светодиоддор дагы "Жогорку Power LED" пакеттеринде келет. Светодиоддор анча эффективдүү эмес, кадимки лампаларга, мисалы, CFL жана лампаларга.

Haitz мыйзамы

Анда айтылгандай, ар бир он жылда люмендин баасы (пайдалуу жарыктын бирдиги) 10 эсеге төмөндөйт жана жарыктын бир толкун узундугу (түсү) үчүн LED пакетине өндүрүлгөн жарыктын көлөмү 20 эсеге көбөйөт. Бул Мурдун мыйзамынын LED өнөктөшү деп эсептелет, анда берилген интегралдык схемада транзисторлордун саны ар бир 18-24 айда эки эсе көбөйөт деп айтылат. Эки мыйзам тең жарым өткөргүч приборлордун өндүрүшүн оптималдаштыруу процессине таянат.

3 -кадам: куруу

СҮРӨТ:

1. Негизги LED.
2. LED Dome.
3. SMD LED (чоң).
4. SMD LED (кичинекей).
5. 7-сегменттүү дисплейде колдонулган LED.

Светодиоддор ар кандай формада жана өлчөмдө чыгарылат. Пластикалык линзанын түсү көбүнчө жарыктын чыныгы түсү менен бирдей, бирок дайыма эле эмес. Мисалы, кызгылт көк пластмасса көбүнчө инфракызыл диоддор үчүн колдонулат жана көпчүлүк көк аппараттардын түссүз корпустары бар. Жарыктандыруу жана арткы жарыктандыруу үчүн колдонулган заманбап жогорку кубаттуулуктагы светодиоддор негизинен жер үстүндөгү түзүлүштөрдө (SMD) кездешет. Кээ бир светодиоддордо диффузиялык пластикалык линзалар бар.

Негизги LED

Негизги LED эң көп колдонулган LEDлердин бири. Анын популярдуулугуна байланыштуу, анын баасы башка LEDлерге салыштырмалуу арзан. Бул абдан жөнөкөй көрүнөт жана дизайны абдан жөнөкөй.

LED Dome

Бул "Куполго" окшоштурулган LEDдын бир түрү. Бул форма жарыктын өткөрүлө турган жерин көбөйтүү үчүн да иштелип чыккан. Башкача айтканда, Светодиоддон жарыктын эмиссиясынын бурчу (Circumfernce) Негизги LEDдан чоңураак. Бул көбүнчө жарык чыгаруучуну куполдон канчалык алыс жайгаштырганы менен көзөмөлдөнөт. Спектаклдер дээрлик ар дайым сизге "жарым кубат бурчун" берет (сиз огунун огунан тышкаркы бурч, анын жарымын гана жарыктыкты көрүп турасыз). Эгерде сиз эмиссиянын бир кыйла кеңирээк бурчун кааласаңыз, анда күмбөздү dremel куралы менен кесип салсаңыз болот. Эгер сиз кам көрсөңүз, анда аягына чейин же жылтырата аласыз, бирок бул зарыл эмес. Аны чыгаруучу түзүлүшкө канчалык жакын кессеңиз, ошончолук кеңири бурч аласыз. Бирок өтө жакын кесүүдөн сак болуңуз, анткени ал жерде көзгө көрүнбөгөн кичинекей зым бар. LEDдын бул түрү негизги ледге караганда бир аз кымбатыраак.

SMD LED

LEDдын бул түрү жалпысынан абдан кичине. SMD Surface Mounted Device дегенди билдирет. Жана анын аталышынан көрүнүп тургандай, бул LED кадимки "тешик аркылуу" компоненттеринен айырмаланып, ПХБнын бетине ширетилген. Бул светодиоддор негизинен машиналар (так ширетүүчү роботтор) менен ширетилет жана кол менен ширетүү өтө кыйын (SMD диоддорун кол менен ширетүү мүмкүн эмес да). SMD светодиоддорун кол менен ширетүү үчүн сизге жакшы учтуу ширетүүчү, бир аз ичке ширетүүчү, жаркыраган жарык, балким, лупа жана кээ бир жакшы жана так ширетүү жөндөмдөрү керек.

LED дисплейи

LEDдын бул түрү негизинен дисплейлерде колдонулат, анткени анын формасы жалпак.

4 -кадам: түрлөрү

СҮРӨТ:

1. LED Dome.
2. IR LED.
3. 7 Segment Display LED
4. Үч түстүү LED (түсүн өзгөртүүчү LED).

Түсү LED

Түстүү & Ак LED негизинен индикаторлордо, лампаларда, жарык берүүчү жабдууларда колдонулат. Алар эң көп колдонулган LEDлердин бири

Түсүн өзгөртүү LED (Tri/Bi Color LED)

Бул типтеги светодиоддо жарыктын түсү белгилүү бир убакыт аралыгында өзгөрөт. Кичинекей Интегралдык микросхема (IC) ар кандай түстөрдүн өтүшүнүн ортосундагы убакыттын кечигүүсүн көзөмөлдөө үчүн бул LED ичине камтылган. Үч/эки түстүү светодиоддор түсүн өзгөртпөйт, алар бир пакетте эки башка LED (көбүнчө кызыл жана жашыл). Сиз эки түстү чыгаруу үчүн тигил же бул жакты буруп, экинчиси үчүнчүсүн жасаңыз.

Infrared (IR) LED

LEDдын бул түрү инфракызыл нурларды чагылдырат. Бул инфракызыл нурларды Адам Көзү көрө албайт. LEDдын бул түрү көбүнчө 38KHz жыштыгында иштейт. Дизайнер LEDди башка IR булактарынан кодулоо үчүн алуучуга жол катары модуляциялайт. Жарык диоддору өтө эле төмөн жыштыкта модулдаштырылып, жөн гана жарк эткен LEDди көрсөтүшөт жана көбүнчө салыштырмалуу жогорку жыштыктарда, алардын жарыктыгын эффективдүү көзөмөлдөө үчүн ар кандай цикл менен модуляцияланышат. Анан кээ бирлери маалыматтарды жөнөтүү үчүн бир топ жогорку жыштыкта модуляцияланат (мисалы, була -оптикада колдонулгандай). Негизинен алыстан башкарылуучу жана чакан диапазондогу байланыш түзмөктөрүндө колдонулат. Сиз IR диодун Камеранын астынан көрүп, сынап көрсөңүз болот, ал эми LED диапазонунда ток колдонулат. Башкача айтканда, камералар LEDден чыккан IR нурларын аныктай алат. IR блок чыпкасы жок камералар, негизинен, IRдин жанында жакшы көрө алышат (жана арзан камералар жана өзгөчө коопсуздук камералары болушат). Бирок белгилей кетүү керек, ал тургай кээ бир уюлдук телефондордун камералары IR LED чыпкасынан улам IR LEDлерин такыр жакшы көрүшпөйт.

7 Segment Display LED

7 сегменттүү дисплейдеги LED - бул 8 түрүндө туташкан 7 дисплейден турган LED. Ал калкуляторлордо, дисплейлерде ж.б. колдонулат. Ушуга окшош LED алфавиттерди көрсөтүү үчүн дагы колдонулат.

UV LED

UV LED'лер Ultra Violet нурларын чыгарышат. Бул нурлардын стерилизация, сууну тазалоо ж.

5 -кадам: LED үчүн резистордук эсептегич

СҮРӨТТӨР:

1. Ар кандай резисторлор жана LED.
2. LED каршылык калкуляторунун колдонмо логотиби.

Ошентип, LEDлер жөнүндө берилген эң көп таралган суроо - бул колдонууга ылайыктуу резистор. Резистордун LED менен бирге колдонулушунун себеби, аларды LEDди күйгүзүп, зыян келтире турган ашыкча токтон коргоо. Бирок туура LED тандоо оңой эмес. Неге? Ооба, эгер сиз өтө жогорку каршылыкты тандасаңыз, LED максималдуу жарыгын чыгарбайт. Эгерде сизде каршылык аз болсо, анда LEDдин бузулуу коркунучу бар.

Ошентип, жөнөкөй формула ойлоп табылган:

Каршылык = (Булак чыңалуусу - LED чыңалуусу) / (LED ток / 1000)

*Эсиңизде болсун, LED ток миллиамперсинде (мА)

Бул эсептөөнү жеңилдетүү үчүн, бул бекер Android App LED каршылык калькуляторун колдоно аласыз. Бул, өзгөчө, ушул Нускамалык үчүн иштелип чыккан колдонмо. Бул колдонмого башка функциялар жана электроникага байланыштуу башка функциялар жана эсептегичтер кошулат. Колдонмо BluBot Technologies тарабынан иштелип чыккан. Сиз анын Instructables'ин текшерип, Orangeboard @Nathan Neal Dmello аркылуу байланышсаңыз болот. Ал ошондой эле колдонмолорду, веб -сайттарды, компьютердик программаларды жана башка көптөгөн долбоорлорду иштеп чыгат.

6 -кадам: колдонот

СҮРӨТ:

1. Тел пульту баскычсыз басылган.
2. Телевизордун пульту баскыч менен басылган жана IR LED жарыгы аныкталган.
3. Өзгөчө кырдаал фонарынан келген LED куполунун жарыгы.
4. Смартфондун камерасынын LED жарыгы.
5. Ноутбуктун LED кубаттуулук көрсөткүчтөрү.

LED бардык жерде колдонулат. Телефонуңуздан, машинаңыздын музыкалык системасына, бакчаңыздын жарыктарына, телевизордун дисплейине чейин. Негизинен алардын ийкемдүү табияты жана эффективдүүлүгү аларга көпчүлүк электрондук гаджеттерден орун берди.

Эң белгилүү колдонуулардын айрымдары:

1. Жарыктандыруу.
2. Дисплейлер.
3. Көрсөткүчтөр.
4. Декоративдик жарыктар жана объекттер.
5. Алыстан башкаруу.
6. Стерилизация.
7. Сууну тазалоо.
8. Стоматология жана башка медициналык колдонмолор.

7 -кадам: Testing & Circuit

СҮРӨТ:

1. Мультиметр LEDди текшерүү үчүн колдонулат.
2. LEDди колдонуу менен жөнөкөй схема.

Тестирлөө

Түс, жарыктык жана полярдуулук үчүн классикалык тез сыноочу бул жөн эле 3V литий монета клеткасы (мис. CR2032). Албетте, кыска чыңалуудагы диоддорго гана тийиңиз, болбосо алар ысып кетиши мүмкүн!

Кээ бир диоддор мультиметрди колдонуу менен туура иштеп жаткандыгын текшерүү үчүн текшерилиши мүмкүн жана кадамдарды аткаруу менен:

1. Мультиметрдин терүүсүн 'Continiuity' функциясына коюңуз.
2. Эми LEDдин анодун (+) мультиметрдин RED/Positive/(+) зондуна туташтырыңыз жана LEDдин катодун (-) BLACK/Negative/(-) мультиметрдин зондуна туташтырыңыз.
3. Эгерде LED иштеп жатса, мультиметр "Бип" үнүн чыгара баштайт. Жана мультиметрдин экранында бир маани көрсөтүлөт. Мындан тышкары, LED күйүп турушу керек.

*Мультиметрдин үзгүлтүксүздүк функциясын колдонуп, LEDди текшерүү, адатта, иштебейт, анткени көпчүлүк мультиметрлер каршылык жана үзгүлтүксүздүк тесттери үчүн 1Вдан төмөн болгон төмөнкү чыңалууну колдонушат. Эгер ошондой болсо, мультиметр үзгүлтүксүз бип чыгарбайт; ал бир кыска сигнал бере алат. Көптөгөн мультиметрлер диоддун символу менен көрсөтүлгөн диоддун сыноо функциясына ээ, ал диод боюнча 2В чейин колдонулат. Бул сизге ишенимдүү түрдө көптөгөн диоддордун полярдуулугун айтып берет, бирок жогорку чыңалуудагы көк жана ак диоддор эмес.

Сиз ошондой эле LEDди жана башка компоненттерди бул схеманын жардамы менен текшере аласыз:- Электрондук сенсордун компонентин текшерүүчү

Circuit

Бул сизде LEDди колдоно турган эң негизги жана ар тараптуу схемалардын бири. Баштоо үчүн эң сонун схеманын себеби, башка электрондук компоненттердин же электрондук сенсорлордун ишин текшере алат. Сиз ошондой эле бул схеманы түзүүгө жардам бере турган деталдуу окуу куралын текшере аласыз: Электрондук сенсордун компонентин текшерүүчү

Техникалык мелдеште экинчи орунду ээледи

Окутууда экинчи сыйлык! Конкурс Дремел тарабынан каржыланган